Способ местного легирования отливок и слитков

СОЮЗ СОВЕТСКИХ ЦИАЛИСТИЧЕСКИ СПУБЛИК Н.4 . гим ц:,".;.9 ц.т; сТФ.Р,пзЗОБРЕТЕНИЯ ПИСА ТВУ К АВТОРСКОМ ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1. Авторское свидетельство ССР 366921, кл. В 22 В 27/20, 1971.2. Авторское свидетельство. СССМ 589073, кл, В 22 Р 27/20, 1978. ЯО 1077(54)(57) СНОСОВ МЕСТНОГО ЛЕГИРОВА. НИЯ ОТЛИВОК И СЛИТКОВ, включающий размещение в литейной Форме легирующих элементов в виде внутренних многослойных холодильников с расплавляемым легирующим наружным слоем, заливку в форму жидкого металла, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьпаения Физико-механических свойств отливок и слитков, количество и состав расплавляемого наружного слоя определякт по правилу смещения с коэффициентом растворимости 0,5-0,7.Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при получении отливок ислитков, имеющих неодинаковый химический состав, структуру и свойствана различных участках.5Известен способ локального легирования отливок, заключающийсяв установке в полости формы сотообразных вставок с отверстиями с толщиной перемычек 1,5-4,0 мм, изготовленных из дробленного феррохрома насвязке из жидкого стекла 13.При попадании в форму жидкогометалла сотообразные вставки частично или полностью размываются. Приэтом основной металл в области установки вставок насыщается легирующимэлементом. Насыщение может осуществляться как за счет смешивания расправляемого легирующего элемента сосновным металлом, так и за счет 20протекающей при высоких температурахдиффузии.Однако этот способ не позволяетдостичь требуемых эксплуатационныхсвойств, так как при таком легировании нельзя достичь максимальных показателей твердости и, следовательно, получить необходимую структурУи значительно повысить износостойкость легируемого металла. ,30Известен также способ местноголегирования отливок, включающийразмещение в литейной форме легирув -щих вставок в виде внутренних многослойных холодильников и нанесениена Участки рабочей поверхности литейной формы покрытия на основематериала, выделяющего при контактЕс залитым металлом газообразный легирующий элемент, например мелкораздробленный азотированный марганец с фракцией 2 мм в виде краскина связке из жидкого стекла, который.при контакте с материалом вставокобразует дисперсные упрочняющиечастицы 2 3 45Основными недостатками этого способа являются снижение прочностныххарактеристик отливки в местах установки легирующих вставок за счетнизких Физико-механических свойствматериала вставок и высокой вероятности из неполного расплавления, атакже возможность образования газовых раковин и неметаллических включений в виде окислов эа счет соприкоснования жидкого металла с сотообразной вставкой из феррохрома и обмазкой на жидком стекле,Целью изобретения является. повышение Физико-механических свойствотливок и слитков. 60Эта цель достигается тем, что согласно способу местного легированияотливок и слитков, включающему оаэ-,ВЙИИПИ Заказ 824 6филиал ППП фПатент", г. мещение в литейной форме легирующихэлементов в виде внутренних многослойных холодильников с расплавляемымлегирующим наружным слоем, заливкув форму жидкого металла, количествои состав расплавляемого наружногослоя определяют по правилу смешенияс коэффициентом растворимости 0,5-0,7.Холодильники могут изготавливаться в виде пространственной решетки,кристаллической решетки из отдельныхузлов-элементов (сборный холодильник ) .Наиболее предпочтительным является использование сборного многослойного холодильника, расправляеьыйнаружный легирующий слой котороговыбирают в зависимости от требуемыхэксплуатационных свойств различныхлокальных объемов,П р и м е р . В отливке прямоугольного сечения 800 х 1000 х 1200 необходимо получить высокоизносостойкую поверхность глубиной 250 мм сторцовой стороны габаритными разиЕрами 800 х 1000 мм с количеством износестойких карбидов 5-7.Для получения такого локальноголегированного объема может быть использован холодильник, наружный расплавляемый слой которого изготовлениэ карбидов хрома, залитых мельхиором или из высокохромистого чугуна,легированного молибденом, ванадием,алюминием, в котором содержание износостойких карбидов достигает 5055. Для получение требуемых составасплава и Физико-механических свойств .в локальном объеме масса холодильника должна составлять 2-12 массы легируемого узла нижний предел соответствует локальным объемам с малоймассой до 200-500 кг, верхний - свыше 1500 кг , Темнература плавлениявысокохромистого легированного чугуна порядка 1280-1300 С. Температура плавления заливаемой сталидолжна быть, как минимум, ка100 С выше для обеспечения достаоточно высокого оплавления холодильников и диффузии карбидов в телоотливки,Диаметр шаров холодильника принимается равным 50 мм, устанавливают их в два слоя у упрочняемой поверхности с соединительными прутками18 мм.Для введения 6 карбидов в легируемый локальный объем устанавливают 11,3 холодильников от массы локального. объема, что составляет240 узлов .с расстоянием между ними30 - 50 мм.Экономический эффект от использования предлагаемого способа при производстве биметаллических заготовокв условиях завода им.Ильича составит547,2 тыс.руб. в год.Тй аж 7 По писноеУжгород, ул,Проектная, 4